1935年9月，张国焘命红四方面军部队再过草地南下。10月，张国焘在四川卓木碉（今马尔康县脚木足乡）公然非法另立“中央”。自封主席，宣称“毛泽东、周恩来、博古、洛甫应撤销工作，开除中央委员和党籍”，并下令通缉杨尚昆、叶剑英。
接着，张国焘发出《绥（靖）崇（化）丹（巴）懋（功）战役计划》，将部队分成左右2个纵队，沿大小金川两岸向南进攻。经10余日的奋战，部队连克绥靖、崇化、丹巴、懋功等地，击溃敌人6个旅，毙俘3000余人。12月，张国焘又发布了《天（全）芦（山）雅（安）邛（崃）战役计划》，将部队分为3个纵队，越过终年积雪的夹金山，全力南下发起进攻。战役发起后，四川军阀刘湘调集80余个团20余万兵力与红军展开决战。双方在名山县百丈地区激战7昼夜，红军歼敌1.5万人，自身伤亡近万人。张国焘只好令红军退出战斗，全军被迫向西康的道孚、甘孜一线转移。事实证明，正像中共中央早就指出的一样，由于川西地区不利于机动、群众条件差、经济落后等原因，南下是绝路。
张国焘用第二“中央”名义致彭德怀、毛泽东等人的电文
中共中央对张国焘一刻也没有停止说服教育工作。1935年9月14日，中央率红1、3军北上时，即致电张国焘，要他继续跟进，并在哈达铺等候了五六天的时间。中共中央到达陕北后，又及时通报了陕北的大好形势，传达中共中央《关于目前政治形势与党的任务的决议》等重要指示。
红四方面军指战员要求与红一方面军共同北上抗日的标语
1936年1月，中共中央又责成新近回国的中共驻共产国际代表张浩（林育英）以“共产国际代表”的名义致电张国焘、朱德，发去了《共产国际完全同意中共中央路线，张国焘处可成立西南局》的电报，劝其放弃另立的“中央”。张国焘虽然拒不承认错误，但于1936年1月28日与朱德联名致电，表示愿意服从共产国际指示，维护党的统一。是时，身处红四方面军的红军总司令朱德、总参谋长刘伯承等也对张国焘进行了坚决的斗争，对红四方面军的广大指战员做了大量的团结教育工作。1936年6月6日，张国焘被迫宣布取消第二“中央”。
1936年7月，红2、6军团到达甘孜与红四方面军会师。7月5日，红2、6军团与红一方面军第32军（过草地前编入左路军，随红四方面军主力一起行动），合编为红二方面军。在朱德、任弼时、贺龙、刘伯承等的力争下，红四方面军与红二方面军在甘孜召开联席会议。到会的同志对张国焘自立“中央”和南下的错误进行了严肃的批评。张国焘被迫承认错误，表示了北上的愿望。会后，红二、四方面军分左、中、右三个纵队开始北上。
西康省（包括今四川西部和西藏东部）甘孜镇。1936年7月，红2、6军团与红四方面军在这里会师。
与此同时，红二方面军在圆满完成成徽两康战役计划后，张国焘却违背中央军委统一协同作战指示，为保存实力擅自改变计划，向西撤走了四方面军部队，致敌人3个军全部压向了红二方面军，敌我态势发生急剧逆转，使红二方面军遭到长征以来的最大一次失利，损失达数千人。
1936年4月，红军到达甘孜后，以朱德名义给国民党青海各将领的公开信，宣传红军反蒋抗日的主张。
1936年6月19日，中共中央关于红二、四方面军会师后，希望他们迅速北上甘南的电文。
中共中央欢迎红二、四方面军共同北上的电文
红二方面军绘制的从包座至岷县的行军路线图
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中共中央恢复与共产国际的电讯联系1935年11月，林育英已经从共产国际带回密码，但中共中央尚没有大功率的电台，所以一时无法恢复通讯。1936年6月16日，中共中央在解决了大功率电台问题后，给共产国际发出了第一封电报，汇报了中国国内形势和党内情况。7月2日，中共收到了共产国际的回电。
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张学良谈红军长征1935年10月，张学良奉蒋介石之命“围剿”长征刚刚到达陕北的红军。短短3个月，东北军就损失2个师又1个团。对此，张学良感慨说：“红军经过二万五千里长途疲惫，还能击败东北军，是值得深思的。”还对其部下说：“我们都是带兵的，这万里长征，你们谁能带？谁能把军队带成这个样子，带得都跟你走？还不是早就带没了！”
《北上》（油画），高泉作。
中共中央收到红二、四方面军北上的报告后，立即致电朱德、张国焘、任弼时，表示热烈欢迎，并立即派出以彭德怀为司令员的西征军接应红二、四方面军走出草地。8月中旬，西征军进驻甘肃境内，以一部进占平（凉）兰（州）公路之间的隆德、会宁地区，一部进占渭源地区。红二、四方面军北上途中，张国焘再次企图抵制北上的方针，并拒不执行中央为配合三大主力会师制定的《静（宁）会（宁）战役计划》，企图引兵西进，在朱德、任弼时、陈昌浩、贺龙等的坚决反对下，在中共中央的坚决制止下，张国焘的图谋没有得逞。
1936年10月2日，红15军团占领会宁。9日，朱德、张国焘、陈昌浩等率红军总部和红四方面军总指挥部抵达会宁，与前来接应的红一方面军红1师、红73师会师。10月22日，红二方面军到达将台堡，与红一方面军会师。
至此，红军三大主力胜利会师。蒋介石妄想消灭红军于长征途中的图谋彻底破产，红军实现了更高程度上的革命大团结。
1939年10月22日，红二方面军到达将台堡，与红一方面军会师。图为甘肃隆德县将台堡镇（今属宁夏西吉县）。
1939年10月9日，红四方面军到达会宁，与红一方面军会师。图为会宁城门。
红军三大主力会师时的实力统计
《中央为庆祝一二四方面军大会合通电》（节选）
第一、第二、第四三个方面军在甘肃境内会合了。中国共产党中央委员会，中华苏维埃中央政府，中央革命军事委员会，谨以热烈的致意与欢跃的贺忱，致之于我们的民族英雄与红军领导者毛泽东同志、朱德同志、（原件残损）、周恩来同志、（原件残损）、林彪同志、徐向前同志、陈昌浩同志、贺龙同志、任弼时同志、王稼祥同志、刘伯承同志、叶剑英同志、（原件残损）、徐海东同志之前……致之于全体红色军事政治指挥员战斗员全体光荣的民族英雄之前。
……
我们即刻就要进入一个新阶段了，这就是抗日民族革命战争的阶段，就是创建全国国防政府抗日联军与民主共和国的阶段。我们要在这个新阶段中树立全国人民的模范，树立抗日战线的模范，争取一切国民党军队加入抗日民族统一战线，开通抗日前进道路，扩大抗日根据地，巩固抗日根据地。为保卫西北而战，为保卫华北而战，为保卫全国而战，为收复失地而战，为联合工农商学兵，为联合各党各派各界各军，驱逐日本帝国主义出中国而战。
红一方面军西征和三大主力红军会师要图
油画《三大主力会师》，蔡亮、张自嶷作。
红军一、二、四方面军部分团以上干部1936年在甘肃正宁县宫河镇合影
三大主力会师时，红一方面军一部在甘肃正宁县宫河镇合影。
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三大纪律八项注意歌中央红军到达陕北后，发布了《中国工农红军三大纪律八项注意布告》。时任红25军政治部秘书长的程坦，为了用革命纪律教育广大指战员，便依照布告的内容，逐条编写了歌词，并在军团政治部宣传科科长刘华清的协助下，把歌词填入原来在鄂豫皖根据地流行的《土地革命歌》的曲调中。《三大纪律八项注意歌》就这样诞生了。